Validation of numerical analysis model for structural seismic response analysis

结构地震反应分析数值分析模型的验证

基本信息

批准号：
18H03795
负责人：
堀宗朗
金额：
$ 27.21万
依托单位：
Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-01 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究での具体的作業は，1)超大規模解析モデルの地震応答解析，2)超多数解析モデルのモデル構築と地震応答解析，3)二つの地震応答解析を基にした妥当性確認の方法論の考案，に分けられる．第一の作業に関して，本年度は，超大規模解析モデルの改良を継続した．構築済みの自由度1,000万の解析モデルに対し，適切な構造要素を導入し，自由度を下げながら，解析精度を逆に上げるような，ハイブリッド解析モデルの構築が可能であることを検討した．この検討に基づき，曲梁・シェルの理論を再構築し，高精度の構造要素の定式化・開発に着手した．昨年度に改良された，有限要素法のソルバの性能を活かし，高速計算の実行も続けた．MPCの利用も含め，改良されたソルバの有効性を検証することも実施した．第二の作業に関して，本年度は，構造物の超多数解析モデルを使った数値解析の実施を試行した．なお，規模は小さいものの，超多数解析モデルもハイブリッド解析モデルであるため，上述の改良されたソルバの有効性も検証した．また，超多数解析モデルの解析結果は，解析モデルの数に比例して増大するため，適切に間引くことが必要となる．昨年に引き続き，適切な間引き方を検討した．部材と部材の接合部の取り扱いの高度化を検討した．超多数解析モデルを使う利点として，接合部の不安定な接触挙動に対し，決定論的な評価に代わる確率的な評価を試みた．第三の作業に関しては，着想中の主応力座標系を利用した構造物地震応答の効果的な可視化の実用化を検討した．昨年度，主応力が作る流線を可視化することに成功したが，これを一歩進め，流線から座標系の可視化に発展させた．主応力座標系を正しく関数として離散化することで，流線に代わる座標関数の支配方程式を導出することに成功した．これは，線の代わりに，座標が一定値となる面が決定できることを意味する．

本研究的具体任务是：1）超大规模分析模型的地震响应分析，2）大量分析模型的模型构建和地震响应分析，3）基于两类地震响应的验证方法分析可以分为发明。关于第一个任务，今年我们继续完善超大规模分析模型。我们研究了通过将适当的结构元素引入到已构建的具有 1000 万自由度的分析模型中来构建混合分析模型的可能性，并在降低自由度的同时提高分析精度。基于这项研究，我们重建了曲梁和壳的理论，并开始制定和开发高精度的结构元件。我们利用去年改进的有限元法求解器的性能，继续进行高速计算。我们还验证了改进的求解器的有效性，包括 MPC 的使用。关于第二个任务，今年我们尝试使用大量的结构解析模型进行数值分析。虽然规模较小，但多余的分析模型也是一种混合分析模型，因此我们也验证了上述改进求解器的有效性。另外，大量分析模型的分析结果与分析模型数量成比例增加，因此需要适当稀疏。继去年之后，我们考虑了适当的间伐方法。我们考虑改进零件之间接头的处理。作为使用多余分析模型的优点，我们尝试对关节的不稳定接触行为进行概率评估，而不是确定性评估。关于第三项任务，我们研究了使用所考虑的主应力坐标系有效可视化结构地震反应的实际应用。去年，我们成功地可视化了由主应力创建的流线，但我们更进一步，开发了流线坐标系的可视化。通过将主应力坐标系正确离散为函数，我们成功地推导了坐标函数的控制方程来代替流线。这意味着您可以确定坐标为常数值的曲面，而不是直线。

项目成果

期刊论文数量（38）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Data Assimilation in Volcano Deformation Using Fast Finite Element Analysis with High Fidelity Model

DOI：
10.1007/978-3-030-50420-5_2
发表时间：
2020-05-22
期刊：
Computational Science – ICCS 2020
影响因子：
0
作者：
Murakami S;Yamaguchi T;Fujita K;Ichimura T;Lalith M;Hori M
通讯作者：
Hori M

主軸線を用いた応力テンソル場の座標系非依存可視化手法

基于主轴的应力张量场坐标系独立可视化方法

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
A. Cetinkaya;H. Ishii;廣部紗也子，小國健二，堀宗朗
通讯作者：
廣部紗也子，小國健二，堀宗朗

DEVELOPMENT OF SEISMIC RESPONSE ANALYSIS METHOD USING HIGH-FIDELITY MODEL FOR LARGE-SCALE REINFORCED CONCRETE STRUCTURES CONSIDERING SOIL-STRUCTURE INTERACTION

考虑土-结构相互作用的大型钢筋混凝土结构高保真模型地震反应分析方法的开发

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
Sunaga Daiki;Namiki Keisuke;Kanakubo Toshiyuki;Rie Seto and Shinjiro Kanae;Hiroki Motoyama and Muneo Hori
通讯作者：
Hiroki Motoyama and Muneo Hori

Code verification of soil dynamics simulations: A case study using the method of numerically manufactured solutions

土壤动力学模拟的代码验证：使用数值制造解决方案方法的案例研究

DOI：
10.1016/j.compgeo.2019.103258
发表时间：
2020
期刊：
Computers and Geotechnics
影响因子：
5.3
作者：
Chen Jian;Takeyama Tomohide;O-tani Hideyuki;Yamanoi Kazuki;Oishi Satoru;Hori Muneo
通讯作者：
Hori Muneo

Distributed Memory Parallel Implementation of Agent-Based Economic Models

基于Agent的经济模型的分布式内存并行实现

DOI：
10.1007/978-3-030-22741-8_30
发表时间：
2019
期刊：
Lecture Notes in Computer Science
影响因子：
0
作者：
Maddegedara Lalith;Amit Gill;Sebastian Poledna;Muneo Hori;Inoue Hikaru;Noda Tomoyuki;Toda Koyo;Tsuyoshi Ichimura
通讯作者：
Tsuyoshi Ichimura